fork()函数



问题导入：大家应该都对进程有一个概念，我们从硬盘上找到我们写下的.c文件代码，在linux中我们通过输入驱动命令让预处理器、编译器、汇编器和连接器给我们最后生成一个可
执行的目标文件，然后再给一个执行命令，将这个可执行的文件加载进内存执行。就在可执行文件加载进内存的时候，生成一个新的进程，供cpu管理和控制它的执行。那这里就有一个疑问了，
这里cpu是自动为我们生成了一个进程，它是怎样生成的呢？我们自己能不能手动创建一个新的进程呢？
       

答案是肯定的，系统使用的是fork函数创建进程，fork是一个系统调用，如果我们想在自己的程序中手动的创建新进程，我们也可以使用这个函数。

首先，这个函数的声明是：pid_t fork(void);

使用fork（）函数需要包含的头函数，pid_t是在头文件里定义的，所以这个文件也要包括。

函数的参数为空，不需要传入参数，但是这个函数的返回值很重要。调用fork()的函数我们称为父进程，而因为fork()而生成的另外一个进程称为子进程。父进程返回值为新进程的pid，而新进程返回值为0。 为什么一个函数调用可以返回两个值呢？

这是因为fork()一旦调用会产生两个一模一样的进程，所以在父进程中有一份自己的代码，而子进程中也复制了一份和父进程一样的代码，所以相当于在两个进程中执行一个代码， 那两个进程中每个进程都有自己的一个返回值，且仅返回了一个，这样的角度看，还是符合c语言的语法，函数只有能返回一个值。

还有一个小地方需要强调一下，在子进程赋值父进程的内容时， 程序计数器也会复制过去（也就是指向下一条待执行的指令）。为什么这样呢？

 因为如果我们的子进程又从main()的第一条指令执行，那么又会需要执行fork()这条指令（子进程内容和父进程完全一样），那子进程又会生成新进程，如此下去，岂不是 死循环了！
        那原理说的得差不多了，我们写一个简单的代码使用和测试一下吧。

运行结果：

这个代码和运行结果是不是证实了我上面所说的。因为一个程序运行if else语句只能进入一个，现在两个值却都能输出，正是因为我们产生了两个进程， getpid()意思是得到当前进程的pid号。

还有一个需要注意的是大家是不是发现我们打印完父进程的信息，也 就是父进程结束之后，命令提示行就出来了，还没等子进程运行和输出完成。

这是因为我们的终端只能检测到当前运行的进程，对于fork（）出来的子进程，它是察觉不到的，所以只要父进程一执行完成，它就认为进程已经执行完成，所以直接输出命令提示行。
        下面我们了解了fork()基本原理，我们就可以思考一些题目更加深入了解一下fork();
       
        题目1：int main()
              {
pid_t n;
               for(int i=0;i<2;i )
               {
                 if(fork())
                 {
                    printf("A\n");
                  }

else
                {
                   printf("B\n");
                 }
               }
     
              如果执行上面代码会输出什么？
              我们看图分析

首先进入 第一次循环i=0,这个时候fork()出了一个子进程，那这个 父进程的返回值当然是非0，所以 输出A（黑色字体），而生成的 子进程则返回值为 0， 输出B（第一行第二个框黑色字体），那复制过去所有内容一样，两个独立的进程的i为0的时候执行完了， 都要执行i为1时了。这个时候 原来的父进程在fork一次，它的返回值还是非0，所以 输出A（蓝色），而 新的子进程输出B(红色)。而 原来的子进程，因为也在调用了fork(),所以 它现在相对来说是父进程了， 输出A（蓝色），生成的 子进程 输出B（红色字体）。所以我们就会得到 3个A和3个B的输出，但是因为fork()之后的两个进程是独立的，所以我们不知道哪个进程运行结束的更早，也就 不知道具体的输出顺序了
 
 题目2：
 int main()
              {
  pid_t n;
               for(int i=0;i<2;i )
               {
                 if(fork())
                 {
                    printf("A");
                  }

else
                {
                   printf("B");
                 }
               }
        如果我们每次输出不执行'\n'会发生什么呢？

       题目3：
      
       int main()
              {
  pid_t n;
               for(int i=0;i<2;i )
               {
                 if(fork())
                 {
                    printf("A\n");
                  }

else
                {
                   printf("B\n");
                 }
               }
      这样又会输出什么呢？

大家可以先想一下这两个思考题，如果想不到，请看下回分解。